醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)的應(yīng)用研究
河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院 武航 牛牧青
【關(guān)鍵詞】醫(yī)院空調(diào)；智能化；能耗檢測；預(yù)警平臺(tái)
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引言
隨著全球氣候變暖和能源危機(jī)的加劇，節(jié)能減排已成為各國政府和各行各業(yè)共同關(guān)注的重要議題。醫(yī)院作為能源消耗的主要場所之一，其空調(diào)系統(tǒng)的能耗占比較大。因此，如何實(shí)現(xiàn)醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的智能化管理，降低能耗，提高運(yùn)行效率，已成為醫(yī)院管理者和科研人員亟待解決的問題。
傳統(tǒng)的醫(yī)院空調(diào)管理方式往往依賴于人工巡檢和手動(dòng)控制，難以實(shí)現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和精準(zhǔn)調(diào)控。此外，由于缺乏有效的能耗監(jiān)測和預(yù)警機(jī)制，醫(yī)院在空調(diào)系統(tǒng)能耗方面往往存在較大的浪費(fèi)和安全隱患[1]。因此，開發(fā)一種智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)，對醫(yī)院的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
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醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)設(shè)計(jì)
醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)通常包括中央空調(diào)系統(tǒng)和分體式空調(diào)系統(tǒng)兩種類型。中央空調(diào)系統(tǒng)主要用于大型醫(yī)院，通過管道將冷熱空氣輸送到各個(gè)病房和科室；分體式空調(diào)系統(tǒng)則多用于小型醫(yī)院或特定區(qū)域。空調(diào)系統(tǒng)通常由冷熱源、輸送系統(tǒng)和末端設(shè)備三部分組成，通過調(diào)節(jié)溫度、濕度和風(fēng)速等參數(shù)，為醫(yī)院提供舒適的醫(yī)療環(huán)境。
（一）能耗檢測方案設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)能耗的精確檢測，平臺(tái)需設(shè)計(jì)一套完整的能耗檢測方案。具體包括以下步驟：
1.確定檢測范圍：根據(jù)醫(yī)院實(shí)際情況，確定需要監(jiān)測的空調(diào)系統(tǒng)范圍，包括中央空調(diào)和分體式空調(diào)等；
2.選擇檢測設(shè)備：選用高精度的能耗檢測儀表，確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和可靠性；
3.布置檢測點(diǎn)：在空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵部位布置檢測點(diǎn)，如壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等，以全面獲取能耗數(shù)據(jù)[2]；
4.數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)：通過有線或無線方式將檢測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至平臺(tái)服務(wù)器，并進(jìn)行存儲(chǔ)備份。
（二）數(shù)據(jù)采集與處理
數(shù)據(jù)采集是能耗檢測預(yù)警平臺(tái)的基礎(chǔ)。平臺(tái)需設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)采集策略，確保數(shù)據(jù)的完整性和實(shí)時(shí)性。同時(shí)，平臺(tái)還需對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、格式轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化等，以便后續(xù)的分析和預(yù)警。
在數(shù)據(jù)采集過程中，平臺(tái)應(yīng)采用高效的傳輸協(xié)議和加密算法，確保數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。此外，平臺(tái)還應(yīng)具備數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能，以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞。
（三）預(yù)警機(jī)制建立
預(yù)警機(jī)制是能耗檢測預(yù)警平臺(tái)的核心功能之一。平臺(tái)需根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，建立合理的預(yù)警模型和閾值設(shè)定。當(dāng)檢測到能耗數(shù)據(jù)異常時(shí)，平臺(tái)應(yīng)及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號，提醒管理人員進(jìn)行處理。預(yù)警機(jī)制的實(shí)現(xiàn)包括以下幾個(gè)步驟：
1.數(shù)據(jù)分析：對歷史能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，識別出正常的能耗模式和異常模式；
2.閾值設(shè)定：根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)定合理的能耗閾值；
3.實(shí)時(shí)檢測：對實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并與閾值進(jìn)行比較；
4.預(yù)警觸發(fā)：當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超過閾值時(shí)，觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，發(fā)出預(yù)警信號。
為了確保預(yù)警的準(zhǔn)確性和可靠性，平臺(tái)還應(yīng)具備自適應(yīng)調(diào)整功能，能夠根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)整閾值設(shè)定[3]。
（四）平臺(tái)架構(gòu)搭建
能耗檢測預(yù)警平臺(tái)的架構(gòu)應(yīng)滿足穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和易用性的要求。平臺(tái)可采用分層架構(gòu)，將不同功能模塊進(jìn)行解耦，降低系統(tǒng)的復(fù)雜性。同時(shí)，平臺(tái)還應(yīng)支持分布式部署和負(fù)載均衡，以應(yīng)對大量數(shù)據(jù)的處理需求[4]。
在硬件方面，平臺(tái)需配置高性能的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，以確保數(shù)據(jù)的快速處理和存儲(chǔ)。在軟件方面，平臺(tái)可采用成熟的開發(fā)框架和技術(shù)棧，提高開發(fā)效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
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醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)涉及到多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)等。主要涉及以下幾方面因素：
（一）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測
首先，需要在醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)中安裝傳感器和智能表計(jì)，以實(shí)時(shí)采集空調(diào)能耗數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以包括電力消耗、溫度、濕度等關(guān)鍵參數(shù)。通過將這些數(shù)據(jù)集中傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，可以實(shí)現(xiàn)對空調(diào)能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
（二）數(shù)據(jù)傳輸與處理
采集到的數(shù)據(jù)需要通過可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心。在數(shù)據(jù)處理中心，利用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析[5]，以提取出有關(guān)空調(diào)能耗的有用信息。
（三）能耗分析與預(yù)警
基于處理后的數(shù)據(jù)，可以生成各種能耗分析報(bào)告，幫助醫(yī)院管理者了解空調(diào)系統(tǒng)的能耗狀況和運(yùn)行效率。同時(shí)，通過設(shè)定能耗閾值和預(yù)警機(jī)制，當(dāng)能耗數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，平臺(tái)可以自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警，提醒管理人員及時(shí)采取措施。
（四）優(yōu)化建議與遠(yuǎn)程控制
根據(jù)能耗分析結(jié)果，平臺(tái)還可以提供針對性的優(yōu)化建議，如調(diào)整空調(diào)設(shè)定溫度、優(yōu)化運(yùn)行時(shí)間等。此外，一些高級平臺(tái)還支持遠(yuǎn)程控制功能，管理人員可以通過平臺(tái)直接對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的能耗管理。
（五）用戶界面與交互
為了方便醫(yī)院管理者使用，平臺(tái)需要提供直觀易用的用戶界面，包括數(shù)據(jù)可視化、報(bào)告生成、預(yù)警提示等功能。同時(shí)，平臺(tái)還應(yīng)支持多種交互方式，如手機(jī)APP、Web界面等，以滿足不同用戶的需求[6]。
需要注意的是，醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)不僅依賴于技術(shù)手段，還需要醫(yī)院管理者的積極參與和配合。醫(yī)院應(yīng)建立完善的能耗管理制度，加強(qiáng)對空調(diào)系統(tǒng)的日常維護(hù)和保養(yǎng)，確保平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的推動(dòng)，未來醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)更加智能化、精細(xì)化的管理，為醫(yī)院的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。
4 醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)應(yīng)用 （一）實(shí)踐效果 以中原某三甲醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)當(dāng)前的應(yīng)用情況為例。我醫(yī)院在引入平臺(tái)后，實(shí)現(xiàn)了對空調(diào)系統(tǒng)的智能化管理和能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警。通過平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)分析和決策支持功能，醫(yī)院管理者能夠及時(shí)了解空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，制定科學(xué)的節(jié)能策略。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，我院的空調(diào)系統(tǒng)能耗得到了顯著降低，運(yùn)行效率也得到了提高。 （二）效果評估 通過對比引入平臺(tái)前后的數(shù)據(jù)，可以明顯看出平臺(tái)在節(jié)能減排方面的效果。具體來說，隨著我院空調(diào)系統(tǒng)能耗的降低，運(yùn)行效率得到了顯著提高[7]。此外，平臺(tái)還幫助醫(yī)院發(fā)現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)中的一些潛在問題，并及時(shí)進(jìn)行了修復(fù)和優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。 5 效果評估與總結(jié) 通過上述實(shí)際案例可以看出，醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)在節(jié)能減排和效率提升方面具有顯著效果。該平臺(tái)不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和分析空調(diào)系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)能耗異常區(qū)域和潛在問題，還能夠通過智能算法自動(dòng)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，確保室內(nèi)環(huán)境在最佳狀態(tài)。同時(shí)，平臺(tái)還能夠提供數(shù)據(jù)對比和共享功能，促進(jìn)各家醫(yī)院之間的經(jīng)驗(yàn)交流和合作。因此，醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)是醫(yī)院節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的有力工具。 6 效結(jié)論與展望 本文介紹了一種醫(yī)院智能化空調(diào)能耗檢測預(yù)警平臺(tái)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用，并通過實(shí)際案例證明了其在節(jié)能減排和效率提升方面的顯著效果。然而，該平臺(tái)仍存在一定的挑戰(zhàn)和問題需要進(jìn)一步研究和解決。未來我們將繼續(xù)完善平臺(tái)的功能和性能，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)分析的精度，為醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn)： [1] 歐陽銀壽.某醫(yī)院門診綜合樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 中國建筑金屬結(jié)構(gòu), 2023, 10(31): 60-64. [2] 李磊. 醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能管理研究[J]. 中國醫(yī)院建筑與裝備, 2022, 5(15): 104-106. [3] 謝開玉,朱炳強(qiáng). 利用智能溫控系統(tǒng)降低醫(yī)院空調(diào)能耗的實(shí)踐與思考[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì), 2019, 12(80): 34-37. [4] 趙曉康,張舉. 基于PKPM的合肥某醫(yī)院建筑能效測評基礎(chǔ)相計(jì)算[J]. 安徽建筑, 2019, 10(25): 96-98. [5] 王龍. 沈陽地區(qū)醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)能耗影響對因素分析與研究[J]. 沈陽工業(yè)大學(xué), 2019, 05(25): 62-65. [6] 鄧超,閆石,王金良,倪學(xué)勇,崔皓辰. 能耗監(jiān)管系統(tǒng)在醫(yī)院空調(diào)運(yùn)行與管理中的應(yīng)用[J]. 暖通空調(diào), 2021, 22(3): 78-80. [7] 洪陽,智艷生,李林濤. 北京朝陽醫(yī)院本部能耗與空調(diào)系統(tǒng)管理及其節(jié)能潛力分析[J].暖通空調(diào), 2020, 10(3): 24-35.
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